## ANALISA PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK DENGAN TENAGA UAP DI PLTU
Hammada Abbas 1 , Jamaluddin 2 , M. Arif 3 ,Amiruddin 4
1,2,3,4) Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Islam Makassar
Jl. Perintis Kemerdekaan km.9 No. 29 Makassar, Indonesia 90245
Email: hammadaabbas.dty@uim-makassar.ac.id , jamaluddin.dty@uim-makassar.ac.id , amiruddintm453@gmail.com

## ABSTRAK
Pembangkit  Listrik  Tenaga  Uap  (PLTU)  adalah  pembangkit  yang  mengandalkan  energi  kinetik  dari  uap  untuk menghasilkan  energi  listrik.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  daya  yang  di  bangkitkan  oleh  turbin  dan energi  kalor  yang  di  butuhkan  oleh  boiler.  Metode  penelitian  yang  dilakukan  adalah  metode  observasi  dan pengelompokan  sumber  data  yang  diperlukan  seperti  kondisi  dan  pola  produksi  steam  pada  boiler,  turbin  dan mengidentifikasi  data-data  tersebut  kemdian  dilakukan  perhitungan  pada  data  yang  ada.  Hasil  penelitian  boiler menunjukan  SUPERHEATED  STEAM  PRESSURE pada  hari  pertama  sebesar  9.652  Mpa  dan  SUPERHEATED STEAM  TEMP  sebesar  515.367  C  serta  daya  maksimum  yang  dibangkitkan  turbin  sebesar  110.758  MW. Hasil perhitungan menunjukan daya  maksimum  turbin yang di bangkitkan selama satu jam adalah 246,526 MW sedangkan pada hari pertama panas spesifik yang di butuhkan boiler (q boiler ) adalah sebesar 3.212,2 KJ/kg. Kesimpulan besar daya maksimum yang di bangkitkan oleh turbin uap pada PLTU selama seminggu adalah 241,424 MW sedangkan kapasitas energi kalor (Q boiler ) yang dihasilkan oleh boiler adalah 278,576 MW.

## Kata kunci: Boiler dan Turbin
Steam Power Plant (PLTU) is a plant that relies on the kinetic energy of steam to produce electricity. The purpose of this  study  is  to  determine  the  power  generated  by  turbines  and  the  heat  energy  needed  by  the  boiler.  The  research method used is the method of observing and grouping the required data sources such as conditions and patterns of steam production in boilers, turbines and identifying these data and then calculating the existing data. The results of the boiler study  showed  SUPERHEATED  STEAM  PRESSURE  on  the  first  day  of  9,652  Mpa  and  SUPERHEATED  STEAM TEMP of 515,367 C and the maximum power generated by the turbine was 110,758 MW. The calculation results show the  maximum  power  of  the  turbine  generated  for  one  hour  is  246,526  MW  while  on  the  first  day  the  specific  heat needed  by  the  boiler  (qboiler)  is  3,212.2  KJ/kg.  Conclusion  The  maximum  power  generated  by  a  steam  turbine  at  a power plant during the week is 241.424 MW while the heat energy capacity (Qboiler) produced by the boiler is 278,576 MW.
Keywords: Boilers and Turbine

## PENDAHULUAN
Kendati  penggunaan  Bahan  Bakar  Minyak (BBM)  untuk  pembangkit  listrik  terus  menurun.  Hal ini  sejalan  dengan  target  penurunan  penggunaan Bahan  Bakar  Minyak  (BBM)  untuk  pembangkit listrik  mencapai  0,4%  pada  tahun  2025  (Sofyan 2018).
Di negara kita, perusahaan pemasok listrik bagi pelanggan  (masyarakat)  adalah  Perusahaan  Listrik Negara (PLN). Atas pemakaian listrik oleh pelanggan PLN  dikenakan  biaya  tertentu  dalam  rentang  waktu satu  bulan.  Biaya  listrik  yang  digunakan  oleh pelanggan  dihitung  berdasarkan  banyaknya  energi listrik  yang  digunakan  dalam  perhitungan  PLN, satuan  energi  listrik  yang  digunakan  adalah  KWH (Kilo  Watt  Hour)  atau  dalam  bahasa  Indonesia  kilo watt jam (Sofyan 2018).
Pembangkit  listrik  tenaga  uap  menggunakan berbagai macam bahan bakar terutama batu bara dan minyak  bakar,  serta  MFO  untuk  start  up  awal (Hammada Abbas 1976) .
Keuntungan  utama  penggunaan  pembangkit listrik  berbahan  bakar  batu  bara  adalah  dapat beroperasi sepanjang waktu selama masih tersedianya bahan  bakar.  Kehandalan  pembangkit  ini  tinggi karena dalam operasinya tidak bergantung pada alam seperti  halnya  PLTA.  Mengingat  waktu  start-nya yang  cepat  tetapi  ongkos  bahan  bakarnya  tergolong mahal,  namun  investasi  awal  pembangunan  relative murah  sehingga  dapat  memenuhi  kebutuhan  energi listrik  daerah  terisolir  yang  mendesak  (Nurmalita 2012).
Tujuan  penelitian  ini  untuk  mengetahui  daya maksimum yang dibangkitkan turbin dan mengetahui kapasitas  air  fluida  yang  dapat  dipanaskan  oleh Boiler.

## Alat
Objek  yang  dilakukan  pengujian  kinerja pada  penelitian  ini  adalah    Pembangkit    Listrik Tenaga  Uap.  Alat  ukur  yang  dipergunakan  dalam penelitian  ini  adalah  semua  alat  ukur  sensor  yang terpasang diruang pengendali (control room) dan alat ukur yang terpasang di lapangan.
Bahan
Bahan  yang  dipergunakan  dalam  kegiatan  uji kinerja  ini  adalah  Ketel  Uap,  Super  Heater  dan Turbin Uap.

## Metode Analisis
Adapun  metode  penelitian  yang  dilakukan adalah  pengelompokan  sumber  data  yang  diperlukan seperti  kondisi  dan  pola  produksi  steam  pada  boiler, turbin  dan  mengidentifikasi  data-data  tersebut. Setelah itu  dilakukan analisi data untuk menentukan metode  pengambilan  data  dalam  kurun  1  –  2  bulan Sehingga  data  tersebut  dapat  dievaluasi  pada  tahap pemeriksaan  menyeluruh.  Setelah  ditemukan  metode pengambilan data, selanjutnya dilakukan pemeriksaan menyeluruh dengan melakukan pengamatan  terhadap  alat  ukur  yang  digunakan  dan melakukan  analisa,  baik  terhadap  alat  yang digunakan  secara  kontinu  maupun  alat  yang  bersifat tidak  tetap.  Tahapan  selanjutnya  dari  pemeriksaan menyeluruh  ini  adalah  melakukan  pemeriksaan  dan pencacatan atau pengambilan data. Pengambilan data dilakukan  dengan    cara  yaitu    Pengumpulan  data sekunder
Data  sekunder  merupakan  data  penunjang  yang diperoleh  dari  pihak  instansi  termasuk  data  yang tidak dapat diukur di ruang pengendali (control room) dan  data  hasil  pengamatan  langsung.  Dalam  metode analisis  ataupun  perhitungan  data  pada  Turbin  dan Boiler  PLTU  yang  tidak  terlepas  dari  tujuan  dari penelitian  ini  maka  peneliti  menggunakan  beberapa persamaan  berikut:  untuk  menghitung  kapasitas  air fluida  yang  dipanaskan  oleh  Boiler  pada  PLTU. Penulis menggunakan persamaan sebagai berikut:
1. Panas spesifik yang dibutuhkan di Boiler (q Boiler )
Q Boiler = h 1 -h 2 ........................................... (1)
2. Energi kalor Boiler (Q Boiler ).
Q Boiler =m.q Boiler . ...................................... (2)
Untuk menghitung daya yang dibangkitkan oleh Turbin  pada  PLTU  penulis  menggunakan  persamaan sebagai berikut:
1. Laju spesifik keluaran Turbin(w)
.............................................................. W = h 1 -h 2............................................................................. (3)
2. Daya yang di bangkitkan oleh Turbin.
W T = m.w ................................................ (4)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Data hasil penelitian diambil berdasarkan beban aktual maksimum di setiap harinya selama seminggu. Data  hasil  penelitian  diambil  dengan  metode observasi  yang  digunakan  untuk  mempermudah dalam  penyelesaian  permasalah  dalam  pengambilan data  di  PLTU  adalah  sebagai  berikut:  Beban generator  merupakan beban aktual  maksimum dalam 24 jam nilai tekanan dan temperatur pada HP turbin, IP  turbin  dan  LP  turbin  merupakan  daya  maksimum perhari.Nilai  steam  Flow  dan  entalpi  keluaran  pada IP turbin dan LP turbin merupakan interpolasi dengan data manual book.
Tabel 1. Data Awal Boiler

## Tabel 2.  Data Awal Turbin
Berdasarkan  data  pada  tabel  1  dapat  dihitung kapasitas kalor kalor yang dihasilkan oleh boiler, dan pada tabel 2 dapat dihitung daya yang dihasilkan oleh turbin. Kapasitas kalor yang dihasilkan diboiler dapat diketahui  dengan  menggunakan  persamaan  (1)  dan (2).  Berikut  adalah  hasil  perhitungan  Boiler  selama seminggu.

## Tabel 3. Hasil yang diperoleh dari perhitungan Boiler
Berdasarkan  penelitian  yang  dilakukan  oleh peneliti  terhadap  analisis  pembangkit  listrik  dengan
tenaga  uap  di  PLTU,    maka  diketahui  hasil perhitungan  kinerja  dari    boiler  data  yang  diambil pada  hari  pertama  di  jam  18:00  pm.  Pada  hari pertama  panas  yang  di  hasilkan  oleh  spesifik  boiler adalah sebesar 3212,2  kJ/kg , adalah untuk menghasilkan nilai energi kalor boiler dihari pertama yang  memperole  nilai  sebesar 257,252  MW . Sehingga  dalam  penelitian  yang  dilakukan  selama  1 minggu  dapat  diperoleh  nilai  rata-rata  dari  kondisi spesifik  yang  dibutuhkan  di  boiler  adalah  sebesar 3.240,22  kJ/kg sedangkan  nlai  rata-rata  dari  energi kalor boiler yang dihasilkan selama 1 minggu adalah sebesar 278,576 MW.
Menurut  Cahyo  Adi  Basuki,  dkk  (2011) besarnya  laju  aliran  massa  uap  lanjut  ( superheated ) yang  ada  dalam  boiler  mengalami  perubahan  setiap saat.  Hal  ini  mengakibatkan  adanya  perubahan  laju aliran  massa  bahan  bahan  bakar  yang  berbede-beda setiap  saat  mengikuti  besarnya  perubahan  beban. Akibat  yang  ditimbulkan  dari  peristiwa  ini  adalah efesiensi termal atau efesiensi siklus juga mengalami perubahan  setiap  saat  sesuai  dengan  perubahan beban.
Menurut  Dendi  Junaedi  (2010)  kecendrungan adanya penambahan feedwater heater akan mengurangi  kalor  yang  masuk  (boiler  dan  reheater) mungkin  dengan  mengekstraksi  uap  yang  melalui tingkatan  turbin  pada  beberapa feedwater  heater akan  menghemat  rugi-rugi  kalor  yang  terjadi  selama uap mengalir di aliran sistem.
Daya  maksimum  yang  dibangkitkan  oleh turbin selama seminggu adalah sebagai berikut:
Tabel  4.  Hasil  yang  diperoleh  dari  perhitungan turbin.
No Tanggal w (kJ/kg) W T (MW) 1 12/07/2019 2.718,64 246,526 2 13/07/2019 2.726,87 231,157 3 14/07/2019 2.733,8 230,651 4 15/07/2019 2.725,78 243,848 5 16/07/2019 2.970,88 252,762
6 17/07/2019 2.719,38 243,205 7 18/07/2019 2.727,47 241,817 8 Rata-rata 2.760,4 241,424
Dari  hasil  pengamatan  dan  perhitungan  data turbin dan boiler berdasarkan beban maksimum yang diambil  di  PLTU  yang  dilakukan  diporoleh  variasi nilai yang berbeda-beda di setiap harinya. Berdasarkan  data-data  perhitungan  yang  diporoleh maka dapat disajikan pembahasan mengenai persentase  perubahan  nilai  w  dan  W T ,  serta  nilai q Boiler dan Q Boiler . Boiler pada beban maksimun PLTU (tabel  3)  ditunjukan  hasil  perhitungan  boiler  selama seminggu  diperoleh  nilai  q Boiler sebesar 3.212,2 kJ/kg ,  dari  nilai  spesifik  tersebut  diperoleh  Q Boiler sebesar 257,252  MW .  Sedangkan  q Boiler maksimun yang dihasilkan oleh boiler pada tanggal 14 juli 2019 pukul  21:00PM  sebesar 3.338,41  kJ/kg dan  q Boiler minimun  boiler  pada  tanggal  12  juli  2019  pukul 18:00PM  sebesar 3.212,2  kJ/kg .  Untuk  nilai  Q Boiler maksimun  yang  dihasilkan  oleh  boiler  pada  15  juli 2019  jam  01:00  PM  merupakan  nilai  maksimun sebesar 288,869MW ,  sedangkan  nilai  minimum Q Boiler pada  tanggal  12  juli  pukul  21:00PM  sebesar 257,252MW . Nilai rata – rata q Boiler selama seminggu sebesar 3.240,22kJ/kg dan  nilai  rata  –  rata  Q Boiler selama  seminggu  sebesar 278,576MW .  Pada  tabel  4 ditunjukan hasil perhitungan turbin selama seminggu pada  tanggal  12  juli  2019  pukul  18:00PM  diperoleh nilai  w  sebesar 2.718,64kJ/kg dan  nilai  W t sebesar 246,526MW . Dari hasil perhitungan selama seminggu nilai rata – rata w sebesar 246,526 kJ/kgB, w t sebesar 241,424 MW.
Menurut  Riyki  Apriandi  (2016)  faktor  yang dapat  mempengaruhi  kinerja  dari  turbin  uap  yaitu menurunnya  performa  peralatan  PLTU  seperti peralatan pemanas / heater air demin diantaranya HP heater, LP heater , deaerator .  Selain  itu  performa kondensor  juga  sangat  mempengaruhi,  karena dikondensor  terjadi  fase  perubahan  fluida  dari  uap menjadi  air  nantinya  air  tersebut  digunakan  kembali untuk  dipanaskan  di  boiler  menjadi superheated untuk memutar turbin.
KESIMPULAN
Berdasarkan  analisa  perhitungan  data  yang diperoleh  dari  hasil  penelitian  di  PLTU    Jeneponto pada tanggal 12 juli 2019 dapat di simpulkan sebagai berikut:
1.  Besar  daya  maksimum  yang  di  bangkitkan oleh  turbin  uap  pada  PLTU  Jeneponto selama seminggu adalah 241,424 MW
2.  Kapasitas energi kalor (Q boiler ) yang dihasilkan oleh boiler adalah 278,576 MW

## UCAPAN TERIMA KASIH :
Pertama-tama  kami  ucapkan  terima  kasih banyak  kepada  orang  tua  dan  ketua  jurusan  program studi yang selalu memberikan arahan dan masukannya sampai terselesainya penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA :
Abbas,  H.  1976  “ Neraca  Turbin  UAP ”  skripsi Fakultas  Teknik  Ujung  Pandang,  Universitas Hasanuddin.
Apriandi,  R.,  Mursadin,  A.  2016  “ Analisis  Kinerja Turbin  Uap  Berdasarkan  Performance  Test PLTU  PT.  Indocement  P-12  Tarjun”  Jurnal Kinematika . Vol.1, No.1, pp 37-46 Junaedi,  D.  2010  “ Analisis  Kinerja  Boiler  Pada PLTU  Unit  1  PT.  Semen  Tonasa”  Jurnal Sinergi Jurusan Teknik Mesin 11.1, 74, 85.
Junial, H., Djoko, Y. W. 2018 “ Analisa Kerja Boiler Feed  Pump  PLTU  Cirebon  1X660  Mw ”, Program  Studi  Teknik  Mesin,  Universitas  17 Agustus 1945 Cirebon.
Munson,  R.  B.,  Donald,  F.,  Okiishi,  H.  T.  2015 “ Mekanika  Fluida” ;  Budiarso.  –  Ed.  4,  -- Jakarta : Erlangga.
Pudjanarso, A., Nursuhud, D. 2013 “ Mesin Konveksi Energi ”  Editor  FL.  Sigit  Suyantoro  Edisi Ketiga – Yogyakarta.
Rohmat,  A.  T.,  Made,  S.,  Junaidi,  D.  2010 “ Kesetimbangan  Massa  Dan  Kalor  Serta Efesiensi  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Uap Pada Berbagai Perubahan Dengan Menvariasikan  Jumlah  Feedwater  Heater ,”
Jurusan  Teknik  Industri  dan  Mesin,  Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada
Zulfiana,  E.,  Musyafa,  A.  2013  “ Analisis  Bahaya dengan Metode Hazop dan Manajemen Risiko
pada  Steam  Turbin  PLTU  di  Unit  5 Pembangkitan  Listrik  Paiton  (PT.  YTL  Jawa Timur)” Jurnal Teknik Pomits. Vol.2, No.2